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《湖南农业大学》 2001年
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早籼稻米垩白形成的生理机理及其化学调控研究

蔺万煌  
【摘要】: 稻米垩白是一个重要的米质性状,它是指稻米胚乳中不透明的部分。具有垩白的稻米不仅外观品质差,而且在精碾时易碎,整精米率降低,蒸煮后使饭粒断裂或蓬松中空而影响食味。近年来,随着粮食生产的发展和人民生活水平的提高,水稻生产也由片面追求高产发展到高产优质并重。目前南方水稻产区的劣质米主要来自高垩白度的早籼稻。因此,降低早籼稻米的垩白度,增加稻米的商品价值,已成为稻米品质改良工程中亟待解决的重大课题。本试验以垩白度差异较大的多个早籼稻品种(Oryza SativaL.sp.Indica)为材料,分别研究了稻米垩白的客观定量测定方法、稻米垩白形成的品种差异以及环境温度、籽粒灌浆动态、灌浆期稻株“源-库”特性和内源植物激素水平对稻米垩白形成的影响。主要结果如下: 1、建立了稻米垩白扫描分析测定系统。该系统能够客观、准确地反映稻米垩白的真实状况,且具有操作简便,快速的特点。它的研究和开发是稻米垩白测定方法上的重大突破。不仅为本项目中稻米垩白形成机理的研究提供了可靠保证,更为水稻科研工作者今后进行稻米品质研究提供了一种客观准确的定量方法。 2、稻米垩白性状同时受遗传因素和环境因素共同制约。遗传差异和环境差异都是通过籽粒灌浆期的动态变化来影响稻米垩白的形成。灌浆速率和脱水速率波动大,灌浆周期短的品种或播期,其垩白度高。相反,灌浆速率和脱水速率波动小,灌浆周期长的品种或播期,其垩白度低。 3、水稻植株“源-库”特性与稻米垩白性状关系密切。良好的光合性能,适当的“源/ 库”比和强大的库活力(籽粒比活度)是无圣白或少圣白优质米形成的关键。分析“C- 同化物在各器官中的分配百分率,推测圣白度高的品种同化物从叶肉细胞输出或韧皮部 装载可能存在障碍,而韧皮部运输及卸出不存在障碍。 4、水稻抽穗前后内源植物激素水平及其平衡关系在协调稻株“源-库”关系中起重要作 用。低圣白的优质早别稻品种抽穗前后颖花、籽粒和剑叶中细胞分裂素和吼跺乙酸含量 明显高于圣白度高的品种。说明叶片和根系早衰以及籽粒库活力较低是稻米圣白形成的 重要原因。ABA在水稻植株内具有二重功效。一方面,水稻抽穗后剑叶中ABA含量迅速 增加,至抽穗后第4d水稻剑叶内ABA含量与稻米奎白度高低之间呈极显著负相关。这 是由于ABA增强了叶片抗高温能力,抑制或减缓了高温诱导稻米圣白形成的过程;另一 方面过高的ABA水平又会抑制叶片光合作用,减少同化物的供应。研究中发现奎白度低 的优质稻品种籽粒在降低源叶ABA含量中贡献较大,由此减轻了ABA带来的副作用。 5、应用化学调控手段能在一定程度上降低稻米圣白面积。本研究通过单因素试验筛选 出了8~9个能明显改善稻米圣白性状的主效成分。应用五元二次回归正交旋转组合设 计,以大田试验结果为依据,应用计算机进行优化组合。现已得到了二个降低稻米圣白 度的优化配方方案。试验中发现,稻米圣白粒率相对稳定,应用化学改良手段效果不明 显,建议今后结合遗传育种手段对稻米圣白粒率进行改良。
【学位授予单位】:湖南农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:S511.01

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